风电相关概念解析_图文

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1、风电相关概念解析北京天源科创风电技术有限责任公司2015年10月北京1.风向玫瑰图(1)基本概念风向玫瑰图，也叫风玫瑰图、风向频率玫瑰图，它是根据某一地区多年平均统计的各个风向和风速的百分数值，并按一定比例绘制，一般多用8个或16个罗盘方位表示，由于形状酷似玫瑰花朵而得名。简单来说，风向玫瑰图就是用极坐标表示不同风向相对频率的图解。玫瑰图上所表示风的吹向，是指从外部吹向地区中心的方向，各方向上按统计数值画出的线段，表示此方向风频率的大小，线段越长表示该风向出现的次数越多。(2)相关概念风向玫瑰图、风频图：表示某一地

2、区某时段内各风向出现的频率的统计图。风速玫瑰图：表示某一地区某时段内各风向平均风速的统计图。(3)图解该地区主导风向是东风，风向频率为10.6%，平均风速是3.0m/s；其次是西南风，风向频率为9.4%，平均风速为2.9m/s；静风频率为24.4%。(4)应用价值风玫瑰图为城市规划、建筑设计和气候研究提供了一定的参考价值。在风力发电行业，风玫瑰图为风电场选址提供了重要依据。2.风能玫瑰图(1)基本概念风能玫瑰图就是用极坐标来表示不同方位风能相对大小的图解。在风能玫瑰图中，各射线长度分别表示某一方向上风向频率与相应风

3、向平均风速立方值的乘积。根据风能玫瑰图能看出哪个方向上的风具有能量的优势，并可加以利用。(2)相关概念风功率公式：P=12ρV3S风能公式：W=12ρtV3S其中，P为风功率，单位是W；ρ为空气密度，单位是kgm3；V为风速，单位是ms；S为截面积，单位是m2；t表示时间，单位是秒。(3)图解本地区东南偏南方向风能优势最大。1.湍流、尾流湍流是流体的一种流动状态。当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，也称为稳流或片流；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波浪状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流

4、况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不但有滑动，还有混合,形成湍流，又称为乱流、扰流或紊流。尾流是指运动物体后面或物体下游的紊乱旋涡流，又称尾迹。流体绕物体运动时，物体表面附近形成很薄的边界层涡旋区。如果物体是象建筑物或桥墩那样的非流线型物体，流动将从物体后部表面分离，并有涡旋断续地从物体表面脱落。这些薄边界层或分离流涡旋区将顺流而下，在物体后面形成紊乱的，充满大大小小旋涡的尾流。如果物体是钝体，尾流能保持很远距离，并对处于尾流中的其他物体产生影响。1.弃风

5、限电(1)基本概念所谓弃风限电，是指在风电发展初期，风机处于正常情况下，由于当地电网接纳能力不足、风电场建设工期不匹配和风电不稳定等自身特点导致的部分风电场风机暂停的现象，大大浪费了风资源。(2)原因分析弃风限电的根本原因就是供大于求而又缺乏有效的调节措施。一方面，我国风资源集中、规模大，远离负荷中心，资源地市场规模小、难以就地消纳，而国外风资源相对分散，80%以上的风电接到10千伏以下配电系统，能够就地消纳；另一方面，风电本身具有波动性和间歇性等特点，风电并网需要配套建设调峰电源，而我国风电集中的“三北”（西北、

6、华北、东北）地区，电源结构单一，基本没有调峰能力。此外，跨区域输电能力不足也是一个重要的制约因素。弃风限电，主要存在于传统的风资源丰富、装机量集中的三北（华北、东北、西北）地区。其中，张家口、吉林、内蒙古、甘肃等地是弃风最为集中的区域，最高时弃风率均在20%以上。东北的主要问题是火电和风电的冲突问题，目前风电要给其他电源让路；西北地区主要问题在于用电负荷过小；华北则主要是通道问题。2.切入风速、切出风速(1)基本概念切入风速：风电机组开始发电时，轮毂高度处的最低风速。切入风速是针对并网型风机而言的，是指达到并网条件

7、的风速，也就是可以发电的最低风速，低于此风速会自动停机。切出风速：风电机组保持额定功率输出时，轮毂高度处的最高风速。切出风速指风力发电机组并网发电的最大风速，超过此风速机组将切出电网，就是风机会停机，停止发电。切入速度与叶片的空气动力性能有关，当达到这个风速时，发电机可以持续稳定的发电。切出风速除与叶片有关以外还与机组载荷有关，若达到切出风速还不切出，可能会有塔架倒塌，叶轮飞车等事故的风险，启动消耗的电能一般小于切入风速时的发电量。(2)相关概念额定风速：风电机组达到额定功率输出时轮毂高度处的设计风速。安全风速：风

8、电机组结构所能承受的最大设计风速。1.有功功率、无功功率(1)基本概念有功功率：即保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换成其它形式能量（机械能、光能、热能等）的电功率。有功功率用P表示，单位是瓦(W)、千瓦(KW)、兆瓦(MW)。无功功率：即维持非电阻性设备正常运行所需要的功率。在电感或电容电路中，用于电能和磁场能转换，没有功率损耗，对外不做功，